DE102019124610A1 - Coating material for the production of a single-stage tempering of container glass, its application and its use - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Beschichtungsmaterial zur Herstellung einer einstufigen Vergütung von Behälterglas, dessen Anwendung sowie dessen Verwendung.The invention relates to coating material for the production of a single-stage tempering of container glass, its application and its use.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsmaterial zur Herstellung einer einstufigen Vergütung von Behälterglas, dessen Anwendung sowie dessen Verwendung.The present invention relates to a coating material for producing a single-stage tempering of container glass, its application and its use.

Hintergrundbackground

In der Praxis ist es üblich, frischhergestellte Behältergläser zunächst mit einer Heißendvergütung vorzubehandeln. Diese Heißendvergütung basiert in der Regel auf Zinn- und/oder Titansalzen, welche auf das noch heiße, frischgeformte Rohglas aufgedampft werden, und sich in einer Oxidform abscheiden. Im Nachgang hierzu wird auf das Behälterglas eine Kaltendvergütung aufgebracht, für welche die in der Heißendvergütung aufgedampften Metalloxide als Haftvermittler fungieren.In practice, it is customary to first pre-treat freshly made container glasses with a hot end coating. This hot end coating is usually based on tin and / or titanium salts, which are evaporated onto the still hot, freshly formed raw glass and are deposited in an oxide form. Subsequently, a cold-end coating is applied to the container glass, for which the metal oxides vapor-deposited in the hot-end coating act as adhesion promoters.

Die Kaltendvergütung selbst dient der verbesserten Führung der Behältergläser während des Linientransports hin zu den Packstationen und/oder zu den Abfüllanlagen. Die Kaltendvergütungen erhöhen die Gleitfähigkeit der beschichteten Behältergläser, sodass sich ein Aufstauen in der Transportlinie verhindern lässt. Zudem kann die Kaltendvergütung auch einen Einfluss auf die Stabilität und Bruchfestigkeit der beschichteten Behältergläser ausüben.The cold end coating itself serves to improve the guidance of the container glasses during the line transport to the packing stations and / or to the filling systems. The cold-end coatings increase the sliding properties of the coated container glasses, so that a build-up in the transport line can be prevented. In addition, the cold-end coating can also have an influence on the stability and breaking strength of the coated container glasses.

Besonders nachteilig an den bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik ist, dass stets eine Heißendvergütung benötigt wird, um die frisch geformten Behältergläser vorzubehandeln. Ohne diese Vorbehandlung ist es bisher nicht möglich, bekannte Kaltendvergütungmaterialien dauerhaft auf die Behälterglasoberflächen aufzubringen. Unter dauerhaft ist hierbei vorteilhaft zu verstehen, dass die Kaltendvergütungsbeschichtung auch im Mehrwegsystem Bestand hat und insbesondere Reinigungsvorgänge und Neubefüllungen übersteht.A particular disadvantage of the known methods from the prior art is that a hot end coating is always required in order to pretreat the freshly formed container glasses. Without this pretreatment, it has so far not been possible to apply known cold-end coating materials permanently to the container glass surfaces. In this context, permanent is advantageously to be understood as meaning that the cold-end coating also lasts in the reusable system and, in particular, withstands cleaning processes and refilling.

Allen bekannten Kaltendvergütungsbeschichtungen ist gemeinsam, dass diese die haftvermittelnde Heißendvergütung benötigen, um eine entsprechende Abriebstabilität sicherzustellen.It is common to all known cold-end coating that they require the adhesion-promoting hot-end coating in order to ensure a corresponding abrasion resistance.

Genau hierin liegt der große Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsverfahren. Die frischgeformten Behältergläser durchlaufen direkt nach deren Ausformung die Heißendvergütung. In der Regel ist dieser Heißendvergütungsabschnitt als Verdampfungshaube ausgebildet, durch welche die frischgeformten Behältergläser in Reihe hindurchgeführt werden. Während dieser Durchführung wird das Heißendvergütungsmittel auf die Behälterglasoberfläche aufgedampft. Genau dieser Schritt erweist sich als hoch problematisch, da nahezu ausschließlich Titan- oder Zinnsalze hierfür verwendet werden. Insbesondere bei Letzteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Monobutylzinntrichlorid (MBTC)zu verwenden, da dieses Material eine besonders gute Haftgrundlage für die folgende Kaltendvergütung ausbildet. Es hat sich nunmehr zudem herausgestellt, dass diese Zinnsalze hochgradig gefährlich für die Gesundheit sind und im Verdacht stehen Krebs zu erregen. Aufgrund der gängigen Bedampfungspraxis kann ein Kontakt mit dem Heißendvergütungsmittel und dem Maschinenführer selten ausgeschlossen werden. Zudem kommen geplante Anpassungen an EU-Richtlinien in Betracht, welche möglicherweise die Verwendung von Zinn- und/oder Titanverbindungen in der Heißendvergütung gänzlich verbieten werden.This is precisely where the great disadvantage of the coating processes known from the prior art lies. The freshly formed container glasses undergo the hot end coating immediately after they have been formed. As a rule, this hot end coating section is designed as an evaporation hood through which the freshly formed container glasses are guided in a row. During this process, the hot end coating agent is vaporized onto the container glass surface. Exactly this step proves to be highly problematic, since almost exclusively titanium or tin salts are used for this. In the case of the latter in particular, it has proven to be advantageous to use monobutyltin trichloride (MBTC), since this material forms a particularly good adhesive base for the subsequent cold-end coating. It has now also been found that these tin salts are extremely dangerous for health and are suspected of causing cancer. Due to the common steaming practice, contact with the hot end coating agent and the machine operator can seldom be ruled out. In addition, planned adjustments to EU directives are being considered, which may completely prohibit the use of tin and / or titanium compounds in hot end-treatment.

Aufgabetask

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Beschichtungsmaterial bereitzustellen, welches unter Verzicht der Heißendvergütung auf Behälterglasoberflächen aufgebracht werden kann, sodass deren Gleiteigenschaften und/oder Bruchstabilitäten und/oder deren Etikettiereigenschaften beibehalten oder sogar verbessert werden können.Therefore, the present invention is based on the object of providing a coating material which can be applied to container glass surfaces without the hot end coating, so that their sliding properties and / or breaking stability and / or their labeling properties can be retained or even improved.

Lösungsolution

Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Einstufenbeschichtungsmaterial für heißendvergütungsfreie Behälterglasoberflächen, enthaltend wenigstens ein einfach- und/oder mehrfachfunktionalisiertes Silan, bereitzustellen. Mit der hier erstmals beschriebenen Einstufenbeschichtungsmaterialzusammensetzung ist erstmals möglich, auf den Schritt der Heißendvergütung in der Behälterglasherstellung vollständig und ersatzlos zu verzichten. Das hier erstmals beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial benötigt keine haftvermittelnde Zinn- und/oder Titanoxidschicht auf den frischgeformten Behältergläsern. Somit hat das hier erstmals beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial den Vorteil, dass auf das hochgradig gesundheitsgefährdende Monobutylzinntrichlorid oder auch andere Zinn- und/oder Titansalze rückstandslos verzichtet werden kann. Dies erhöht signifikant die Arbeitsplatzverbesserung für den Maschinenführer. Gleiches gilt für weitere Glasoberflächen und/oder weitere Oberflächen, beispielsweise aus Porzellan, Steingut, Keramik und dgl. Die Anwendung des hier erstmals beschriebenen Einstufenbeschichtungsmaterials als Oberflächenbeschichtung ist besonders für Behältergläser von Vorteil, allerdings auch nicht auf diese beschränkt.The core idea of the present invention consists in providing a single-stage coating material for container glass surfaces free of hot-end-tempering, containing at least one mono- and / or multi-functionalized silane. With the single-stage coating material composition described here for the first time, it is possible for the first time to completely dispense with the hot-end coating step in container glass production without replacement. The single-stage coating material described here for the first time does not require an adhesion-promoting tin and / or titanium oxide layer on the freshly formed container glasses. The single-stage coating material described here for the first time therefore has the advantage that it leaves no residue on the highly hazardous monobutyltin trichloride or other tin and / or titanium salts can be dispensed with. This significantly increases the job improvement for the machine operator. The same applies to other glass surfaces and / or other surfaces, for example made of porcelain, earthenware, ceramics and the like. The use of the single-stage coating material described here for the first time as a surface coating is particularly advantageous for container glasses, but is also not limited to these.

Das vorteilhaft eingesetzte wenigstens eine einfach und/oder mehrfach funktionalisierte Silan kann vorteilhaft wenigstens einen, vorteilhaft zwei oder mehrere Reste aufweisen, welche gleich oder verschieden zueinander ausgebildet sind. Vorteilhaft bildet der wenigstens eine Rest die Einfach- und/oder Mehrfachfunktionalisierung des wenigstens einen Silans aus.The advantageously used at least one singly and / or multiply functionalized silane can advantageously have at least one, advantageously two or more radicals which are identical to or different from one another. The at least one radical advantageously forms the single and / or multiple functionalization of the at least one silane.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Funktionalisierung des wenigstens einen- und/oder mehrfachfunktionalisierten Silans als Alkoxygruppe, Aryloxygruppe, Acetoxygruppe und/oder Kombinationen hieraus ausgewählt. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Einstufenbeschichtungsmaterial weiterhin wenigstens eine Phenylgruppe, Alkylgruppe und/oder Kombinationen hieraus aufweist. So hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das wenigstens eine Silan aus der Gruppe Alkoxysilane, Acetoxysilane, Aryloxysilane und/oder Kombinationen hieraus auszuwählen. Ganz besonders vorteilhaft haben sich hierbei insbesondere Ethoxygruppen und/oder Methoxygruppen erwiesen, welche das funktionalisierte Silan aufweisen kann. Dies schaffen die einfachste Applizierbarkeit und beste Langzeitstabilität im Anwendungsfall. Vorteilhaft können mehrere Ethoxygruppen und/oder Methoxygruppen pro Silan vorgesehen sein.In a further advantageous embodiment, the functionalization of the at least one- and / or multi-functionalized silane is selected as an alkoxy group, aryloxy group, acetoxy group and / or combinations thereof. Furthermore, it has proven to be advantageous that the single-stage coating material furthermore has at least one phenyl group, alkyl group and / or combinations thereof. It has proven particularly advantageous to select the at least one silane from the group of alkoxysilanes, acetoxysilanes, aryloxysilanes and / or combinations thereof. In particular, ethoxy groups and / or methoxy groups, which the functionalized silane can have, have proven to be particularly advantageous. This creates the simplest applicability and the best long-term stability in the application. Several ethoxy groups and / or methoxy groups can advantageously be provided per silane.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das funktionalisierte Silan aus der Gruppe Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilian, Methyltriethoxysilan, Tetraethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, Tetra-n-butoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenyimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan und/oder Kombinationen hieraus. Als weiterhin besonders vorteilhaft haben sich Methyltriethoxysilan, Methyltrimethoxysilan Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, n-Propyltriethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenyldimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan und/oder Kombinationen hieraus erwiesen. All den hier genannten Silanen ist gemeinsam, dass sie besonders vorteilhafte Hafteigenschaften für die spätere Etikettierung und Bebügelung sowie zudem hervorragende Lebensmittelverträglichkeit aufweisen. Hinzu kommt die einfache Applizierbarkeit auf die warmen Behälterglasflächen, so dass mit den hier beschriebenen Silanen erstmals eine besonders schnelle, einfache und untoxische Vergütung für Oberflächen, insbesondere Behälterglasoberflächen, bereitgestellt werden kann.In a further advantageous embodiment, the functionalized silane is selected from the group glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilian, methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclopentyl trimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenylethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, Phenyimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane and Phenyldimethylethoxysilan, octyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, and / or combinations thereof. As a further particularly advantageous methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane cyclohexyltrimethoxysilane, cyclopentyl trimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenylethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane have, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, Phenyldimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane and Phenyldimethylethoxysilan, octyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane and / or combinations thereof have been proven. What all of the silanes mentioned here have in common is that they have particularly advantageous adhesive properties for subsequent labeling and ironing as well as excellent food compatibility. In addition, it is easy to apply to the warm container glass surfaces, so that for the first time a particularly fast, simple and non-toxic coating for surfaces, in particular container glass surfaces, can be provided with the silanes described here.

So hat es sich beispielsweise gezeigt, dass die Etikettenkleber, welche vor, zum oder nach dem Abfüllen auf die Behältergläser aufgebracht werden, besonders gleichmäßig aufgebracht werden können und weiterhin hervorragende Hafteigenschaften zu der Vergütung einerseits und zu den Etiketten andererseits ausbilden. Es hat sich gezeigt, dass besonders Caseinkleber, Dextrinkleber oder auch Stärkekleber und/oder Mischungen hieraus einfach, gleichmäßig und schnell auf das mit dem Einstufenbeschichtungsmaterial beschichteten Behälterglas aufgebracht werden können. Somit schafft das Einstufenbeschichtungsmaterial auf dem Behälterglas neben den vorteilhaften Eigenschaften zur Innendruckfestigkeit und Bruchsicherheit zugleich noch einen stabilen Haftgrund für den aufzutragenden Etikettenkleber.It has been shown, for example, that the label adhesives that are applied to the container glasses before, for or after filling can be applied particularly evenly and continue to develop excellent adhesive properties for the coating on the one hand and for the labels on the other. It has been shown that in particular casein glue, dextrin glue or starch glue and / or mixtures thereof can be applied simply, uniformly and quickly to the container glass coated with the single-stage coating material. Thus, in addition to the advantageous properties for internal pressure resistance and break resistance, the single-stage coating material also creates a stable base for the label adhesive to be applied on the container glass.

Weiterhin hat sich das hier beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial als vorteilhaft erwiesen, dass neben den Etikettenkleber auch aufzubringende Farben und Lacke direkt haften. So hat es sich beispielsweise gezeigt, dass auf Behälterglasflächen, auf welchen das hier erstmals beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial aufgebracht ist, Farben und/oder Lacke in flüssig oder fester Form, direkt appliziert werden können und eine gleichmäßige Benetzung bzw. Materialverteilung auf der beschichteten Fläche stattfindet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise Getränkeflaschen oder Haushaltsglaswaren einen Satineffekt aufweisen sollen und gerade keine chemische Ätzung gewünscht ist. In diesem Fall werden Kunststofflacke auf die Glasflächen aufgetragen, beispielsweise gesprüht. Mit dem hier beschriebenen Einstufenbeschichtungsmaterial kann auf den bisher notwendigen Schritt der Beflammung vollständig verzichtet werden. Dieser Schritt war bei Behältergläsern bisher immer notwendig, um die aufzutragenden Farblacke auch stabil applizieren und vernetzen zu können. Das hier beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial schafft eine Oberfläche, auf welche Farben und Lacke direkt haften, gleichmäßig spreiten und homogene Oberflächen zum Vernetzen und/oder Aushärten ausbilden.Furthermore, the single-stage coating material described here has proven to be advantageous that, in addition to the label adhesive, paints and varnishes to be applied also adhere directly. It has been shown, for example, that paints and / or varnishes in liquid or solid form can be applied directly to container glass surfaces on which the single-stage coating material described here for the first time is applied and that uniform wetting or material distribution takes place on the coated surface. This is particularly advantageous if, for example, beverage bottles or household glassware are to have a satin effect and no chemical etching is desired. In this case, plastic lacquers are applied, for example sprayed, to the glass surfaces. With the single-stage coating material described here, the previously necessary flame treatment step can be completely dispensed with. This step has always been necessary for container glasses in order to be able to apply and crosslink the colored lacquers in a stable manner. The single-stage coating material described here creates a surface to which paints and varnishes adhere directly, spread evenly and form homogeneous surfaces for crosslinking and / or curing.

Weiterhin ist denkbar, das Beschichtungsmaterial enthaltend zusätzlich und/oder alternativ zu dem wenigstens einen funktionalisierten Silan, wenigstens ein Silanacetat vorzusehen. Im einfachsten Fall kann die Funktionalisierung des Silans weiterhin und/oder alternativ zu der bereits oben beschriebenen Funktionalisierung aus wenigstens einer Acetylgruppe und/oder wenigstens einer Acetoxygruppe ausgebildet sein. Insbesondere das Vorsehen von wenigstens einer Acetatgruppe als funktionalisierte Gruppe wenigstens eines Silans, hat sich als vorteilhaft erwiesen, da hierdurch die Ladung und auch die Polarität des Beschichtungsmaterials einstellbar ist. Weiterhin werden die Hafteigenschaften des Beschichtungsmaterials gegenüber der heißendvergütungsfreien Behälterglasoberfläche signifikant verbessert. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass derartige funktionalisierte Silane mit erhöhter Temperatur von 50 bis 200 °C, noch vorteilhafter von 80 bis 140°C in die Anhydridform wechseln und hierbei Siliziumdioxid freigesetzt wird. Hierdurch wird dann eine besonders stabile Oberflächenbeschichtung der Behältergläser ermöglicht, welche zugleich stabile Gleitoptimierung, Etikettenhaftung und dergleichen aufweist, als es mit Kaltendvergütungsbeschichtungen aus dem Stand der Technik möglich und bekannt ist.It is also conceivable to provide the coating material containing at least one silane acetate in addition to and / or as an alternative to the at least one functionalized silane. In the simplest case, the functionalization of the silane can furthermore and / or alternatively be formed from at least one acetyl group and / or at least one acetoxy group to the functionalization already described above. In particular, the provision of at least one acetate group as a functionalized group of at least one silane has proven to be advantageous, since this allows the charge and also the polarity of the coating material to be adjusted. Furthermore, the adhesive properties of the coating material are significantly improved compared to the container glass surface which is free from hot-end treatment. It has surprisingly been found that such functionalized silanes change into the anhydride form at an elevated temperature of 50 to 200 ° C., even more advantageously from 80 to 140 ° C., and silicon dioxide is released in the process. This then enables a particularly stable surface coating of the container glasses, which at the same time has stable sliding optimization, label adhesion and the like than is possible and known with cold-end coating from the prior art.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass ein und/oder zwei Acetatgruppen und/oder Acetoxygruppen pro Silanmolekül angeordnet sind. Mit dieser Funktionalisierung können besonders stabile Beschichtungsergebnisse erzeugt werden.It has proven to be particularly advantageous that one and / or two acetate groups and / or acetoxy groups are arranged per silane molecule. With this functionalization, particularly stable coating results can be generated.

Dies ist selbstverständlich nicht begrenzend zu verstehen, sodass es auch denkbar ist, weitere Carbonsäuregruppen anstelle und/oder ergänzend der Acetatgruppe am Silan einzubringen. Beispielsweise können diese Funktionalisierungsgruppen aus der Acyloxygruppe ausgewählt sein. Vorteilhaft ist wenigstens eine Acyloxygruppe direkt mit dem Siliziumatom des Silans verbunden. Dieses kann dann vorteilhaft als acyloxyfunktionalisiertes Silan bezeichnet werden. Vorteilhaft kann der an der Gruppe angehängte Alkyrest mit C1 bis C20 ausgebildet sein.This is of course not to be understood as limiting, so that it is also conceivable to introduce further carboxylic acid groups instead of and / or in addition to the acetate group on the silane. For example, these functionalization groups can be selected from the acyloxy group. At least one acyloxy group is advantageously connected directly to the silicon atom of the silane. This can then advantageously be referred to as an acyloxy-functionalized silane. The alkyl radical attached to the group can advantageously be formed with C1 to C20.

Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Gemisch aus funktionalisiertem Silan mit wenigstens einer Alkoxygruppe und/oder Aryloxygruppe einerseits und einem acyloxyfunktionalisierten Silan andererseits als Einstufenbeschichtungsmaterial bereitzustellen. Als besonders vorteilhaft haben sich Mischungsverhältnisse von 1:1 bis 1:0,1, beispielsweise 1:1, 1:0,9, 1:0,7, 1:0,6, 1:0,5, 1:0,4, 1:0,3, 1:0,2 und/oder 1:0,1 ergeben. Mit einem derartigen Mischungsverhältnis können überraschenderweise besonders langlebige Beschichtungen für Glasflächen, insbesondere Behälterglasflächen, oder auch für Porzellan-, Steingut oder Keramikflächen bereitgestellt werden.In addition, it has proven advantageous to provide a mixture of functionalized silane with at least one alkoxy group and / or aryloxy group on the one hand and an acyloxy-functionalized silane on the other hand as a single-stage coating material. Mixing ratios of 1: 1 to 1: 0.1, for example 1: 1, 1: 0.9, 1: 0.7, 1: 0.6, 1: 0.5, 1: 0, 4, 1: 0.3, 1: 0.2 and / or 1: 0.1 result. With such a mixing ratio, it is surprisingly possible to provide particularly long-lasting coatings for glass surfaces, in particular container glass surfaces, or also for porcelain, earthenware or ceramic surfaces.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es auch denkbar, dass wenigstens eine funktionalisierte Silan und/oder wenigstens eine Silanacetat bereits vorhydrolysiert in dem Einstufenbeschichtungsmaterial vorzuhalten. Mit diesem Vorschritt kann die Reaktionsfähigkeit des Silans nochmals erhöht werden, sodass bereits geringere Oberflächentemperaturen der Glasflächen ausreichen, um die entsprechenden stabilen Beschichtungen ausbilden zu können und die hierzu notwendigen Reaktionen energetisch anzuregen. Eine derartige Vorhydrolysierung kann beispielsweise durch Zugabe von wenigstens einer Säure aus der Gruppe Salpetersäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Ameisensäure, Essigsäure und/oder Trifluoressigsäure und/oder durch deren Gemische durchgeführt werden. Um besonders stabile Einstufenbeschichtungen auf Glasoberflächen auszubilden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Verhältnis von wenigstens einem funktionalisierten Silan und/oder funktionalisierten Silangemisch im Bereich von 99:1 bis 50:50 bezogen auf die Gesamtmasse des herzustellenden Gemisches ist, besonders vorteilhaft im Bereich von 95:5 bis 75:25 bezogen auf die Gesamtmasse des herzustellenden Gemisches auszubilden.In a further advantageous embodiment, it is also conceivable that at least one functionalized silane and / or at least one silane acetate is already pre-hydrolyzed in the single-stage coating material. With this preliminary step, the reactivity of the silane can be increased again, so that even lower surface temperatures of the glass surfaces are sufficient to be able to form the corresponding stable coatings and to energetically stimulate the necessary reactions. Such a pre-hydrolysis can be carried out, for example, by adding at least one acid from the group of nitric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, toluenesulfonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, formic acid, acetic acid and / or trifluoroacetic acid and / or mixtures thereof. In order to form particularly stable single-stage coatings on glass surfaces, it has proven advantageous for the ratio of at least one functionalized silane and / or functionalized silane mixture to be in the range from 99: 1 to 50:50 based on the total mass of the mixture to be produced, particularly advantageous in the range from 95: 5 to 75:25 based on the total mass of the mixture to be produced.

Im einfachsten Fall kann die Vorhydrolyse vorteilhaft durch Zugabe von verdünnten, wässrigen Säuren erfolgen, beispielsweise 1% HCl, 1% H2SO4, 1 % H3PO4, 1% Essigsäure, 1 % Ameisensäure und dergleichen. Besonders effektive Säurekonzentrationen liegen vorteilhaft im Bereich zwischen 0,05 und 5%ig, und noch vorteilhafter im Bereich von 0,5-2%ig. In diesem Konzentrationsbereich haben sich die effektivsten Vorhydrolysierungen ergeben.In the simplest case, the prehydrolysis can advantageously be carried out by adding dilute, aqueous acids, for example 1% HCl, 1% H 2 SO 4 , 1% H 3 PO 4 , 1% acetic acid, 1% formic acid and the like. Particularly effective acid concentrations are advantageously in the range between 0.05 and 5%, and even more advantageously in the range from 0.5-2%. The most effective pre-hydrolysings were found in this concentration range.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es denkbar, dass weiterhin Nanopartikel im Beschichtungsmaterial enthalten sein können. Vorteilhaft können die Nanopartikel als Feststoff und/oder als entsprechende Dispersion zugegeben werden. Vorteilhaft können die Nanopartikel weiterhin als Kieselsol zugefügt sein. Besonders vorteilhaft werden die Nanopartikel als amorphes Siliziumdioxid und/oder auf Aluminiumoxidbasis mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 nm bis 500 nm dem Beschichtungsmaterial zugefügt. Besonders vorteilhaft liegen die Nanopartikel in derartigen Kieselsolen als unvernetzte Einzelpartikel vor. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass derartige Kieselsole neben den Siliziumdioxidpartikeln weitere Nanopartikel aufweisen kann, wie beispielsweise Calciumoxidpartikel und/oder Aluminiumoxidpartikel.In a further advantageous embodiment, it is conceivable that nanoparticles can furthermore be contained in the coating material. The nanoparticles can advantageously be used as a solid and / or as appropriate dispersion are added. The nanoparticles can also advantageously be added as silica sol. The nanoparticles are particularly advantageously added to the coating material as amorphous silicon dioxide and / or based on aluminum oxide with an average particle size of 1 nm to 500 nm. The nanoparticles are particularly advantageously present in such silica sols as uncrosslinked individual particles. In addition, it is also conceivable that such silica sols can have further nanoparticles in addition to the silicon dioxide particles, such as calcium oxide particles and / or aluminum oxide particles.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Nanopartikelgehalt im Bereich von 0,01-80 Gewichtsprozent, vorteilhafter zwischen 1 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des Einstufenbeschichtungsmaterials ausgebildet ist. Unter dieser Angabe ist vorteilhaft das reine Gewicht der Nanopartikel, ohne deren Lösungsmittel und/oder Trägermaterial zu verstehen.It has proven to be particularly advantageous if the nanoparticle content is in the range of 0.01-80 percent by weight, more advantageously between 1 and 20 percent by weight, based on the total mass of the single-stage coating material. This information is advantageously the pure weight of the nanoparticles, without understanding their solvent and / or carrier material.

Das Zusetzen dieser Nanopartikel hat sich als vorteilhaft erwiesen, da diese Nanopartikel zugleich zur Hydrolyse des wenigstens einen funktionalisierten Silans genutzt werden können, sodass auf den oben ausgeführten möglichen Vorhydrolysierungsschritt bei Zugabe der Nanopartikel verzichtet werden kann. Dies ist beispielsweise bei Verwendung von sauren Kieselsolen möglich. Zugleich ist denkbar, die Nanopartikel, beispielsweise als saure Kieselsole, als Ergänzung der Hydrolysereaktion beizumengen, um so die Reaktionszeit deutlich zu beschleunigen und so eine schnellere Weiterverarbeitung zu ermöglichen.The addition of these nanoparticles has proven to be advantageous since these nanoparticles can be used at the same time for hydrolysis of the at least one functionalized silane, so that the above-mentioned possible pre-hydrolysis step when adding the nanoparticles can be dispensed with. This is possible, for example, when using acidic silica sols. At the same time, it is conceivable to add the nanoparticles, for example as acidic silica sols, to supplement the hydrolysis reaction in order to significantly accelerate the reaction time and thus enable faster further processing.

Vorteilhaften Ausführungsform kann das Beschichtungsmaterial weiterhin wenigstens ein Tensid enthalten. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens ein Tensid aus der Gruppe von Estern mit wenigstens einer Phenolgruppe und/oder von Ethern mit wenigstens einer Phenolgruppe ausgewählt ist. Die Ladung des wenigstens einen aus der vorstehenden Gruppe ausgewählten Tensids kann anionisch oder nicht-ionisch ausgebildet sein.In an advantageous embodiment, the coating material can furthermore contain at least one surfactant. It has proven advantageous here if the at least one surfactant is selected from the group of esters with at least one phenol group and / or ethers with at least one phenol group. The charge of the at least one surfactant selected from the above group can be anionic or nonionic.

Das Vorsehen wenigstens eines Tensids im hier beschriebenen Einstufenbeschichtungsmaterial hat sich als vorteilhaft erwiesen, um die Benetzungseigenschaften auf den Glasflächen und/oder Keramik-, Porzellan- Steingutflächen zu optimieren. Besonders vorteilhaft wird das wenigstens eine Tensid im Verhältnis zum Einstufenbeschichtungsmaterial im Bereich von 1:99 bis 1:1, vorteilhafter von 1:99 bis 1:4 bezogen auf die Gesamtmasse des herzustellenden Gemisches gewählt. Allerdings sind auch geringere resultierende Tensidkonzentrationen im Bereich von 0,1 bis 15 Gew.% bezogen auf die Gesamtmasse des herzustellenden Gemischs denkbar.The provision of at least one surfactant in the single-stage coating material described here has proven to be advantageous in order to optimize the wetting properties on the glass surfaces and / or ceramic, porcelain stoneware surfaces. The ratio of at least one surfactant to the single-stage coating material is particularly advantageously selected in the range from 1:99 to 1: 1, more advantageously from 1:99 to 1: 4, based on the total mass of the mixture to be produced. However, lower resulting surfactant concentrations in the range from 0.1 to 15% by weight based on the total mass of the mixture to be produced are also conceivable.

Das wenigstens eine Tensid kann beispielsweise aus der Gruppe Kommerzieller Name Chem. Verbindung IUPAC Arkopal® N-Typen 4-Nonylphenyl-polyethylene glycol 9016-45-9 Walliphos® NOP 90 Nonylphenol -9- polyglykoletherphosphorsäureester 51811-79-1 Walliphos® NODP 60 Alkylphenol polyglycolether phosphoric acid ester 51811-79-1 Walloxen® NO-Typen Nonylphenolpolyglykolether 9016-45-9 Tergitol™ NP-40 α-(4-Nonylphenyl)-w-hydroxy-poly(oxy-1,2-ethanediyl) branched 127087-87-0 Disponil® AES-Typen Alkyl aryl polyglycol ether sulphate Sermul® EA-Typen 51609-41-7 (Sermul EA 211) 68891-39-4 (Sermul EA 146, Sermul EA 151) Sermul EA 266 Emulphor® NPS 25 Nonylphenol polyglycol ether sulphate sodium salt Emulphor® OPS 25 Octylphenol polyglycol ether sulphate sodium salt 55348-40-8 Genapol® PF-Typen 9003-11-6 (Genapol PF, Genapol PF 10, Genapol PF 80, Genapol PF 20) 106392-12-5 (Genapol PF 40) Servoxyl® VPGZ 6/100 39464-70-5 Servoxyl® VPNZ 9/100 68412-53-3 Hostaphat® KW 340 D Triceteareth-4 Phosphate 119415-05-3 Lucramul® 1820 Liq. „Special fatty alcohol ethoxylate“ Triton® X-Typen 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl-polyethylene glycol, t-Octylphenoxypolyethoxyethanol, Polyethylene glycol tertoctylphenyl ether 9002-93-1 (Triton™ X-100) Borchi® Gen 0650 Borchi® Gen AP Phosphonic acid ester based Borchi® Gen ND 2-(2-Butoxyethoxy)ethyl dihydrogen phosphate, compound with N,N-dime-thylcyclohexylamine 94200-24-5 (Borchi® Gen ND plus) Genapol® X-Typen 9043-30-5 (Genapol® X-080, Genapol® X-100) Emulan® ES 9880 C Alkylphenol ethoxylate 68412-54-4 (Branched alkylphenol ethoxylate) Emulan® NP 3070 Chemax® NP-Typen POE (6) nonyl phenol 9061-45-9 (Chemax® NP-6) Chemax® OP-10 POE (10) Octyl Phenol 9036-19-5 Chemfac® PB -Typen POE Aliphatic 9046-01-9 (Chemfac® PB-136, Chemfac® PB-139) 39464-69-2 (Chemfac® PB-184) 68071-17-0 (Chemfac® PB-106 K) 68071-35-2 (Chemfac® PB-253) 68511-37-5 (Chemfac® PB-264) 67989-06-4 (Chemfac® PB-063, Chemfac® PB-082) Chemfac® PN-322 Aromatic 72283-31-9 ausgewählt sein.The at least one surfactant can, for example, from the group Commercial name Chem. Compound IUPAC Arkopal ® N types 4-nonylphenyl-polyethylene glycol 9016-45-9 Walliphos ® NOP 90 Nonylphenol -9- polyglycol ether phosphoric acid ester 51811-79-1 Walliphos ® NODP 60 Alkylphenol polyglycolether phosphoric acid ester 51811-79-1 Walloxen ® NO types Nonylphenol polyglycol ethers 9016-45-9 Tergitol ™ NP-40 α- (4-Nonylphenyl) -w-hydroxy-poly (oxy-1,2-ethanediyl) branched 127087-87-0 Disponil ® AES types Alkyl aryl polyglycol ether sulphate Sermul ® EA types 51609-41-7 (Sermul EA 211) 68891-39-4 (Sermul EA 146, Sermul EA 151) Sermul EA 266 Emulphor ® NPS 25 Nonylphenol polyglycol ether sulphate sodium salt Emulphor ® OPS 25 Octylphenol polyglycol ether sulphate sodium salt 55348-40-8 Genapol ® PF types 9003-11-6 (Genapol PF, Genapol PF 10, Genapol PF 80, Genapol PF 20) 106392-12-5 (Genapol PF 40) Servoxyl ® VPGZ 6/100 39464-70-5 Servoxyl ® VPNZ 9/100 68412-53-3 Hostaphat KW 340 D ® Triceteareth-4 Phosphate 119415-05-3 Lucramul ® 1820 Liq. "Special fatty alcohol ethoxylate" Triton ® X types 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl-polyethylene glycol, t-octylphenoxypolyethoxyethanol, polyethylene glycol tertoctylphenyl ether 9002-93-1 (Triton ™ X-100) Borchi ® Gen 0650 Borchi ® AP gene Phosphonic acid ester based Borchi ® gene ND 2- (2-Butoxyethoxy) ethyl dihydrogen phosphate, compound with N, N-dimethylcyclohexylamine 94200-24-5 (Borchi ® Gen ND plus) Genapol ® X types 9043-30-5 (Genapol ® X-080, Genapol ® X-100) Emulan® ® ES 9880 C. Alkylphenol ethoxylate 68412-54-4 (Branched alkylphenol ethoxylate) Emulan ® NP 3070 Chemax ® NP grades POE (6) nonyl phenol 9061-45-9 (Chemax ® NP-6) Chemax ® OP-10 POE (10) octyl phenol 9036-19-5 Chemfac ® PB types POE Aliphatic 9046-01-9 (Chemfac ® PB-136, Chemfac ® PB-139) 39464-69-2 (Chemfac ® PB-184) 68071-17-0 (Chemfac ® PB-106 K) 68071-35-2 (Chemfac ® PB-253) 68511-37-5 (Chemfac ® PB-264) 67989-06-4 (Chemfac ® PB-063, Chemfac ® PB-082) Chemfac ® PN-322 Aromatic 72283-31-9 be selected.

Im Anwendungsverfahren, insbesondere für Lagerung und Transport des Einstufenbeschichtungsmaterials, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das hier erstmals beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial als Konzentrat auszubilden.In the application process, in particular for storage and transport of the single-stage coating material, it has proven to be advantageous to form the single-stage coating material described here for the first time as a concentrate.

Besonders vorteilhaft weist das Konzentrat einen Wassergehalt von 5-15 Gewichtsprozent bezogen auf die Gesamtmasse des Konzentrats auf. Diese 5-15 Gewichtsprozent reichen für eine Stabilisierung des Einstufenbeschichtungsmaterials aus und verhindern Agglomerationen und ungewünschte Nebenreaktionen.The concentrate particularly advantageously has a water content of 5-15 percent by weight based on the total mass of the concentrate. These 5-15 percent by weight are sufficient to stabilize the single-stage coating material and prevent agglomeration and undesired side reactions.

Soll dann das Einstufenbeschichtungsmaterial benutzt werden, also zum Applizieren vorbereitet werden, so wird das Konzentrat mit wenigstens einem Lösungsmittel verdünnt und ist somit direkt einsatzbereit. Das wenigstens eine Lösungsmittel ist aus der Gruppe Alkohole, Acetate, aprotische Lösungsmittel, polare Lösungsmittel und/oder Kombinationen hieraus ausgewählt. So haben sich beispielsweise Butylglykol, n-Butanol, Wasser, Isooctanol, Octanol, Hexanol, Pentanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Wasser und dergleichen als besonders vorteilhaft erwiesen, da mit diesen Lösungsmitteln eine schnelle und homogene Emulsion ausgebildet werden kann, welche zeitnah weiter verarbeitet werden kann.If the single-stage coating material is then to be used, i.e. to be prepared for application, the concentrate is diluted with at least one solvent and is therefore immediately ready for use. The at least one solvent is selected from the group consisting of alcohols, acetates, aprotic solvents, polar solvents and / or combinations thereof. For example, butyl glycol, n-butanol, water, isooctanol, octanol, hexanol, pentanol, ethylene glycol, diethylene glycol, water and the like have proven to be particularly advantageous because these solvents can be used to form a fast and homogeneous emulsion which can be processed further in a timely manner can.

Dies ist die einfachste Ausführungsform des Einstufenbeschichtungsmaterials. Für die Applikation des Einstufenbeschichtungsmaterials hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Konzentrat und Lösungsmittel im Verhältnis von 1:200 bis 10:1, noch vorteilhafter von 1:10 bis 1:99, jeweils bezogen auf die Masse, einzusetzen. Im einfachsten Fall wird das Konzentrat dem Lösungsmittel unter Rühren zugeführt, sodass sich eine Emulsion und/oder eine Dispersion ausbildet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders leichte und einfache Handhabung des Beschichtungsmaterials in der Praxis sichergestellt wird. Der Maschinenführer kann das vorliegende Beschichtungsmaterial in der gewünschten Konzentration direkt selbst anmischen und dieses entsprechend auf die Glasoberflächen applizieren. Zudem hat sich insbesondere Wasser als Lösungsmittel als vorteilhaft erwiesen, da dieses überall zugänglich ist und keiner besonderen chemischen Kennzeichnungspflicht unterliegt. Somit ist ein weiterer Vorteil für die Gesundheit der Maschinenführer und der Umwelt gegeben.This is the simplest embodiment of the single stage coating material. For the application of the single-stage coating material, it has proven to be advantageous to use concentrate and solvent in a ratio of 1: 200 to 10: 1, even more advantageously from 1:10 to 1:99, each based on the mass. In the simplest case, the concentrate is added to the solvent with stirring, so that an emulsion and / or a dispersion is formed. This is advantageous because it ensures particularly easy and simple handling of the coating material in practice. The machine operator can mix the existing coating material himself in the desired concentration and apply it accordingly to the glass surfaces. In addition, water in particular has proven to be advantageous as a solvent, since it is accessible everywhere and is not subject to any special chemical labeling requirements. This provides a further benefit for the health of the machine operator and the environment.

Wird Wasser als Lösungsmittel gewählt, so wird vorteilhaft ein Mischungsverhältnis von Wasser zu Konzentrat im Bereich von 9:1 bis 199:1 bezogen auf die Masse gewählt. Besonders vorteilhafte Mischungsverhältnisse ergeben sich im Bereich von 95:5 bis 99:1 bezogen auf die Masse. Dann ist eine besonders homogene Emulsion und/oder Dispersion herstellbar, welche auch entsprechend gleichmäßig auf der Glasoberfläche applizierbar ist.If water is chosen as the solvent, a mixing ratio of water to concentrate in the range from 9: 1 to 199: 1 based on the mass is advantageously chosen. Particularly advantageous mixing ratios result in the range from 95: 5 to 99: 1 based on the mass. A particularly homogeneous emulsion and / or dispersion can then be produced, which can also be applied correspondingly uniformly to the glass surface.

Diese kann beispielsweise durch die weitere Zugabe wenigstens eines Tensids, beispielsweise aus der oben aufgeführten Liste, stabilisiert werden.This can be stabilized, for example, by further adding at least one surfactant, for example from the list given above.

Schließlich können noch im Konzentrat Kondensationskatalysatoren enthalten und/oder nach Herstellung der Emulsion Kondensationskatalysatoren zugeben werden, beispielsweise Aluminiumalkoxide, Titanalkoxide, Zirkonalkoxide, Phosphorsäureester, weitere Säureester und/oder Kombinationen hieraus. Besonders vorteilhaft haben sich hierbei Zugaben von bis zu 5 Gew-% bezogen auf die Masse des Beschichtungsmaterials gezeigt. Besonders stabile Beschichtungen konnten mit 0,5-1 Gew.% bezogen auf die Masse des Beschichtungsmaterials erzeugt werden.Finally, condensation catalysts can also be contained in the concentrate and / or condensation catalysts can be added after the emulsion has been produced, for example aluminum alkoxides, titanium alkoxides, zirconium alkoxides, phosphoric acid esters, further acid esters and / or combinations thereof. Additions of up to 5% by weight based on the mass of the coating material have proven particularly advantageous. Particularly stable coatings could be produced with 0.5-1% by weight based on the mass of the coating material.

Weiterhin ist denkbar, dass zusätzlich wasser- oder lösungsmittelbasierte Wachsemulsionen und/oder Alkydharzemulsionen und/oder Wachsdispersionen und/oder Alkydharzdispersionen und/oder Mischungen hieraus eingerührt werden können. So können beispielsweise 0-30 Gew.% bezogen auf die Masse des Beschichtungsmaterials zugesetzt sein. Diese mulsionen und/oder Dispersionen erweisen sich als vorteilhaft für die Verbesserung der Kratzfestigkeit der zu erzeugenden Beschichtung. Vorteilhafte Beispiele hierfür sind Wachsdispersionen auf Polyethylenbasis und/oder HD-Polyethylenbasis, welche beide optional auch oxidiert sein können.It is also conceivable that water- or solvent-based wax emulsions and / or alkyd resin emulsions and / or wax dispersions and / or alkyd resin dispersions and / or mixtures thereof can also be stirred in. For example, 0-30% by weight, based on the mass of the coating material, can be added. These emulsions and / or dispersions prove to be advantageous for improving the scratch resistance of the coating to be produced. Advantageous examples of this are wax dispersions based on polyethylene and / or HD polyethylene, both of which can optionally also be oxidized.

Darüber hinaus ist es auch noch denkbar, dass für die Vorbereitung des Beschichtungsmaterials Nanopartikel und/oder wenigstens ein Tensid und/oder wenigstens eine Säure dem Konzentrat zugegeben wird, um die Reaktivität zu steigern und oder die Hydrolyse zu initiieren. Folglich können Nanopartikel und Säure auch als Initiatoren bezeichnet werden.In addition, it is also conceivable for the preparation of the coating material to add nanoparticles and / or at least one surfactant and / or at least one acid to the concentrate in order to increase the reactivity and / or to initiate the hydrolysis. Consequently, nanoparticles and acid can also be referred to as initiators.

Darüber hinaus kann das Einstufenbeschichtungsmaterial weiterhin Naturstoffe enthalten. Diese Naturstoffe können Polysaccharide, Polyaminosaccharide, substituierte Polysaccharide und/oder Proteine, wie beispielsweise Cellulose, Chitosan, Cellulose, Stärke, Casein usw. sein. Die Zugabe der Naturstoffe ist für die Oberflächenausbildung der resultierenden Beschichtung von Vorteil. Diese wird dadurch stabiler.In addition, the single-stage coating material can also contain natural substances. These natural substances can be polysaccharides, polyaminosaccharides, substituted polysaccharides and / or proteins such as cellulose, chitosan, cellulose, starch, casein, etc. The addition of the natural substances is advantageous for the surface formation of the resulting coating. This makes it more stable.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Behälterglas, beispielsweise eine Flasche oder ein Glas zur Aufnahme von Lebensmitteln, welches mit dem hier beschriebenen Einstufenbeschichtungsmaterial beschichtet ist. Hierbei weist das Behälterglas gerade keine übliche Heißendvergütung auf. Das Einstufenbeschichtungsmaterial wird direkt auf die frische, unbehandelte und lediglich abgekühlte Behälterglasoberfläche appliziert. Die Applikation kann im einfachsten Fall durch Sprühen des Einstufenbeschichtungsmaterials durchgeführt werden. Dies ist selbstverständlich nicht begrenzend zu verstehen, sodass es auch denkbar ist, die Applikation durch Tauchen, Streichen oder dergleichen aufzubringen.The present invention further relates to a container glass, for example a bottle or a glass for holding food, which is coated with the single-stage coating material described here. Here, the container glass does not have the usual hot end coating. The one-step coating material is applied directly to the fresh, untreated and only cooled container glass surface. In the simplest case, the application can be carried out by spraying the single-stage coating material. This is of course not to be understood as limiting, so that it is also conceivable to apply the application by dipping, brushing or the like.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung des hier erstmals beschriebenen Beschichtungsmaterials als Einstufenoberflächenvergütung von Glas, insbesondere Behälterglas, welches heißendvergütungsfrei ausgebildet ist. Die Verwendung des Einstufenbeschichtungsmaterials ist hierbei nicht auf Behälterglas beschränkt zu sehen. So hat es sich bereits gezeigt, dass das hier beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial ebenfalls zur Beschichtung von anderen Gläsern, Keramik, Steingut, Porzellan oder auch Kunststoff verwendet werden kann. Auch auf diesen Oberflächen werden insbesondere homogene, kratzfeste, gleitfähige Beschichtungen ausgebildet. Furthermore, the present invention relates to the use of the coating material described here for the first time as a single-stage surface treatment of glass, in particular container glass, which is designed without hot-end treatment. The use of the single-stage coating material is not to be seen here as being restricted to container glass. It has already been shown that the single-stage coating material described here can also be used to coat other glasses, ceramics, earthenware, porcelain or even plastic. In particular, homogeneous, scratch-resistant, lubricious coatings are formed on these surfaces as well.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen von einstufig vergüteten Behälterglasoberflächen, welches wenigstens den Schritt aufweist, dass auf unbehandelte Behältergläser, welche heißendvergütungsfreie ausgebildet sind, das hier beschriebene Einstufenbeschichtungsmaterial appliziert wird. Besonders vorteilhaft erfolgt die Applikation bei einem Oberflächentemperaturbereich von 20°C-200°C, vorteilhafter in einem Bereich von 65°C-120°C, noch vorteilhafter von 80°C ± 8°C. Insbesondere bei Oberflächentemperaturen um die 80°C, mit der hier genannten Abweichung von ±8°C, zeigt die Einstufenoberflächenmaterial die besten Spreiteigenschaften auf der Behälterglasoberfläche, sodass eine gleichmäßige Homogenität und Defektfreiheit der resultierenden Beschichtungsschicht sichergestellt werden kann.Finally, the present invention also relates to a method for producing single-stage tempered container glass surfaces, which has at least the step that the single-stage coating material described here is applied to untreated container glasses which are free from hot-end tempering. The application takes place particularly advantageously at a surface temperature range of 20 ° C-200 ° C, more advantageously in a range of 65 ° C-120 ° C, even more advantageously from 80 ° C ± 8 ° C. Especially at surface temperatures around 80 ° C, with the deviation of ± 8 ° C mentioned here, the single-stage surface material shows the best spreading properties on the container glass surface, so that a uniform homogeneity and freedom from defects of the resulting coating layer can be ensured.

Beispiel 1example 1

10g Hexadecyltrimethoxysilan und 10g Octyltrimethoxysilan werden gemischt und unter Rühren mit 10g 5%iger H2SO4 versetzt. Nach 2h Rühren gibt man dem weißlichen Hydrolysat 10g Emulan®OP25 zu und rührt weitere 2h.10 g of hexadecyltrimethoxysilane and 10 g of octyltrimethoxysilane are mixed, and 10 g of 5% H 2 SO 4 are added while stirring. After stirring for 2 hours, 10 g of Emulan®OP25 are added to the whitish hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 2 hours.

10g dieses Konzentrates wird unter starkem Rühren mit 90g deionisiertem Wasser bei einer Wassertemperatur von 65C° versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.10 g of this concentrate are mixed with 90 g of deionized water at a water temperature of 65 ° C. while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 100°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the emulsion onto a glass bottle preheated to 100 ° C., an abrasion-resistant, transparent coating is obtained.

Beispiel 2Example 2

10g Methyltrimethoxysilan und 10g Phenyltrimethoxysilan werden gemischt und unter Rühren mit 10g 5%iger Ameisensäure versetzt. Nach 2h Rühren gibt man dem klaren Hydrolysat 10g Borchi®Gen0650 zu und rührt weitere 2h.10 g of methyltrimethoxysilane and 10 g of phenyltrimethoxysilane are mixed and 10 g of 5% formic acid are added while stirring. After stirring for 2 hours, 10 g of Borchi®Gen0650 are added to the clear hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 2 hours.

10g dieses Konzentrates wird unter starkem Rühren mit 90g deionisiertem Wasser bei einer Wassertemperatur von 65C° versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.10 g of this concentrate are mixed with 90 g of deionized water at a water temperature of 65 ° C. while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 100°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the emulsion onto a glass bottle preheated to 100 ° C., an abrasion-resistant, transparent coating is obtained.

Beispiel 3Example 3

7g Octyltriethoxysilan, 7g Phenyltriethoxysilan und 7g Propyltriacetoxysilan werden gemischt und unter Rühren mit 15g Wasser versetzt. Nach 2h Rühren gibt man dem klaren Hydrolysat 10g Sermul®EA266 zu und rührt weitere 2h.7g octyltriethoxysilane, 7g phenyltriethoxysilane and 7g propyltriacetoxysilane are mixed and mixed with 15g water while stirring. After stirring for 2 hours, 10 g of Sermul®EA266 are added to the clear hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 2 hours.

10g dieses Konzentrates wird unter starken Rühren mit 90g deionisiertem Wasser bei einer Wassertemperatur von 65C° versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.10 g of this concentrate are mixed with 90 g of deionized water at a water temperature of 65 ° C. while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 100°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the emulsion onto a glass bottle preheated to 100 ° C., an abrasion-resistant, transparent coating is obtained.

Beispiel 4Example 4

20g Phenyltrimethoxysilan wird unter Rühren mit 5g 5%iger HCl versetzt. Nach 20min Rühren gibt man dem klaren Hydrolysat 2g Byk348 zu und rührt weitere 10min.Das klare Hydrolysat wird mit 30g Oktanol verdünnt.20 g of phenyltrimethoxysilane are mixed with 5 g of 5% HCl while stirring. After stirring for 20 minutes, 2 g of Byk348 are added to the clear hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 10 minutes. The clear hydrolyzate is diluted with 30 g of octanol.

5g dieses Konzentrates wird unter starken Rühren mit 90g deionisiertem Wasser versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.5 g of this concentrate are mixed with 90 g of deionized water while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 100°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the emulsion onto a glass bottle preheated to 100 ° C., an abrasion-resistant, transparent coating is obtained.

Die Haftung üblicher Etikettenkleber, wie Caseinkleber, Stärkekleber und/oder Dextrinkleber, ist sehr gut auf der beschichteten Glasfläche.Common label adhesives, such as casein glue, starch glue and / or dextrin glue, adhere very well to the coated glass surface.

Beispiel 5Example 5

20g Octyltrimethoxysilan wird unter Rühren mit 2g 5%iger HCl versetzt und danach mit 5g Kieselsol Köstrosol®HB50K. Nach 2h Rühren gibt man dem klaren Hydrolysat 2g Genapol®PF80 zu und rührt weitere 10min. Das klare Hydrolysat wird mit 5g einer Wachsemulsion versetzt.20 g of octyltrimethoxysilane are mixed with 2 g of 5% HCl while stirring and then with 5 g of Köstrosol®HB50K silica sol. After stirring for 2 hours, 2 g of Genapol®PF80 are added to the clear hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 10 minutes. The clear hydrolyzate is mixed with 5 g of a wax emulsion.

5g dieses Konzentrates wird unter starken Rühren mit 90g deionisiertem Wasser versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.5 g of this concentrate are mixed with 90 g of deionized water while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 130°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spray application of the emulsion onto a glass bottle preheated to 130 ° C., an abrasion-resistant transparent coating is obtained.

Die Haftung üblicher Etikettenkleber, wie Caseinkleber, Stärkekleber und/oder Dextrinkleber, ist sehr gut auf der beschichteten Glasfläche.Common label adhesives, such as casein glue, starch glue and / or dextrin glue, adhere very well to the coated glass surface.

Beispiel 5Example 5

20g Octyltrimethoxysilan wird unter Rühren mit 2g 5%iger HCl versetzt und danach werden 5g Kieselsol Köstrosol®AD0820 zugeführt. Nach 2h Rühren gibt man dem klaren Hydrolysat 2g Genapol®PF80 zu und rührt weitere 10min. Das klare Hydrolysat wird mit 5g einer Wachsdispersion Ceramat258 versetzt.20 g of octyltrimethoxysilane are mixed with 2 g of 5% HCl while stirring and then 5 g of Köstrosol® AD0820 silica sol are added. After stirring for 2 hours, 2 g of Genapol®PF80 are added to the clear hydrolyzate and the mixture is stirred for a further 10 minutes. The clear hydrolyzate is mixed with 5 g of a wax dispersion Ceramat258.

5g des somit entstandenen Konzentrates wird unter starkem Rühren mit 90g deionisiertem Wasser versetzt. Es resultiert eine weißliche Emulsion.5g of the resulting concentrate is mixed with 90g of deionized water while stirring vigorously. A whitish emulsion results.

Nach Sprühapplikation der Emulsion auf eine auf 130°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spray application of the emulsion onto a glass bottle preheated to 130 ° C., an abrasion-resistant transparent coating is obtained.

Die Haftung üblicher Etikettenkleber, wie Caseinkleber, Stärkekleber und/oder Dextrinkleber, ist sehr gut auf der beschichteten Glasfläche.Common label adhesives, such as casein glue, starch glue and / or dextrin glue, adhere very well to the coated glass surface.

Beispiel 6Example 6

1g Chitosan wird in 99g einer 10%igen Essigsäure unter Rühren gelöst.1g of chitosan is dissolved in 99g of 10% acetic acid while stirring.

20g Glycidyloxipropyltriethoxysilan wird unter Rühren mit 2g 5%iger Essigsäure versetzt und 12h gerührt. Danach werden 10g der Chitosanlösung zugeführt und weitere 12h gerührt.20 g of glycidyloxypropyltriethoxysilane are mixed with 2 g of 5% acetic acid while stirring, and the mixture is stirred for 12 h. Then 10 g of the chitosan solution are added and the mixture is stirred for a further 12 hours.

5g des somit entstandenen Konzentrates wird unter starkem Rühren mit 90g deionisiertem Wasser versetzt. Es resultiert eine klare Flüssigkeit.5g of the resulting concentrate is mixed with 90g of deionized water while stirring vigorously. A clear liquid results.

Nach Sprühapplikation der Lösung auf eine auf 130°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the solution onto a glass bottle preheated to 130 ° C., an abrasion-resistant transparent coating is obtained.

Die Haftung üblicher Etikettenkleber, wie Caseinkleber, Stärkekleber und/oder Dextrinkleber, ist sehr gut auf der beschichteten Glasfläche.Common label adhesives, such as casein glue, starch glue and / or dextrin glue, adhere very well to the coated glass surface.

Beispiel 7Example 7

20g Glycidyloxipropyltriethoxysilan wird unter Rühren mit 2,5g 1%iger Schwefelsäure versetzt und 12h gerührt.20 g of glycidyloxypropyltriethoxysilane are mixed with 2.5 g of 1% strength sulfuric acid while stirring, and the mixture is stirred for 12 hours.

5g des somit entstandenen Konzentrates wird unter starkem Rühren mit 90g deionisiertem Wasser versetzt. Es resultiert eine klare Flüssigkeit.5g of the resulting concentrate is mixed with 90g of deionized water while stirring vigorously. A clear liquid results.

Nach Sprühapplikation der Lösung auf eine auf 130°C vorgewärmte Glasflasche erhält man eine abriebfeste transparente Beschichtung.After spraying the solution onto a glass bottle preheated to 130 ° C., an abrasion-resistant transparent coating is obtained.

Die Haftung üblicher Etikettenkleber, wie Caseinkleber, Stärkekleber und/oder Dextrinkleber, ist sehr gut auf der beschichteten Glasfläche.Common label adhesives, such as casein glue, starch glue and / or dextrin glue, adhere very well to the coated glass surface.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die vorteilhaften Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombinationen aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the advantageous exemplary embodiments, the invention is not restricted by the examples disclosed. Other variations can be derived from this by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. In particular, the invention is not limited to the combinations of features specified below, but other combinations and partial combinations that are obvious to a person skilled in the art can also be formed from the features disclosed.

Claims (17)

Einstufenbeschichtungsmaterial für heißendvergütungsfreie Behälterglasoberflächen, enthaltend wenigstens ein einfach- und/oder mehrfachfunktionalisiertes Silan.Single-stage coating material for container glass surfaces free of hot end-treatment, containing at least one single- and / or multi-functionalized silane. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Funktionalisierung des wenigstens einen einfach- und/oder mehrfachfunktionalisierten Silans als Alkoxygruppe, Aryloxygruppe, Acetoxygruppe und/oder Kombinationen hieraus ausgewählt ist.One-stage coating material according to Claim 1 , the functionalization of the at least one mono- and / or polyfunctional silane being selected as alkoxy group, aryloxy group, acetoxy group and / or combinations thereof. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 2, wobei dieses weiterhin wenigstens eine Phenylgruppe, wenigstens eine Alkylgruppe und/oder Kombinationen hieraus aufweist.One-stage coating material according to Claim 2 , this further having at least one phenyl group, at least one alkyl group and / or combinations thereof. Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine funktionalisierte Silan aus der Gruppe Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilian, Methyltriethoxysilan, Tetraethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, Tetra-n-butoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenyimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan und/oder Kombinationen hieraus ausgewählt ist.Single-stage coating material according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one functionalized silane from the group glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxypropyltriethoxy , cyclohexyltrimethoxysilane, cyclopentyl trimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenylethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, Phenyimethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane and Phenyldimethylethoxysilan, octyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, and / or combinations thereof is selected. Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, enthaltend zusätzlich und/oder alternativ zu dem wenigstens einen funktionionalisierten Silan, wenigstens ein Silanacetat.Single-stage coating material according to at least one of the preceding claims, containing in addition and / or as an alternative to the at least one functionalized silane, at least one silane acetate. Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine funktionalisierte Silan und/oder wenigstens eine Silanacetat vorhydrolysiert ist.Single-stage coating material according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one functionalized silane and / or at least one silane acetate is prehydrolyzed. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese durch Zugabe von wässrigen Säuren vorhydrolysiert ist.One-stage coating material according to Claim 6 , characterized in that it is pre-hydrolyzed by adding aqueous acids. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 enthaltend weiterhin Nanopartikel.One-stage coating material according to Claim 1 furthermore containing nanoparticles. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 weiterhin enthaltend wenigstens ein Tensid.One-stage coating material according to Claim 1 furthermore containing at least one surfactant. Einstufenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 enthaltend weiterhin wenigstens einen Naturstoff.One-stage coating material according to Claim 1 furthermore containing at least one natural substance. Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Konzentrat ausgebildet ist.Single-stage coating material according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a concentrate. Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als wässrige Emulsion ausgebildet ist.Single-stage coating material according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is designed as an aqueous emulsion. Glasoberfläche mit dem Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche.Glass surface with the single-stage coating material according to at least one of the preceding claims. Glaswaren, Keramikwaren, Steingutwaren, Porzellanwaren oder Kunststoffwaren mit dem Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche.Glassware, ceramic ware, earthenware ware, porcelain ware or plastic ware with the single-stage coating material according to at least one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen von einstufigvergüteten Glasoberflächen, wenigstens den Schritt aufweisend, dass auf heißendvergütungsfreie Glasoberflächen das Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 appliziert wird.A method for producing single-stage tempered glass surfaces, comprising at least the step that the single-stage coating material according to at least one of the Claims 1 to 11 is applied. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch das Aufbringen des Einstufenbeschichtungsmaterial auf heißendvergütungsfreie Gläser bei einer Glasflächentemperatur im Bereich von 20°C bis 200 °C.Procedure according to Claim 14 , characterized by the application of the single-stage coating material to glasses that are free of hot end-treatment at a glass surface temperature in the range from 20 ° C to 200 ° C. Verwendung des Einstufenbeschichtungsmaterial nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche als Einstufenoberflächenvergütung von heißendvergütungsfreiem Behälterglas, als Oberflächenvergütung von Haushaltswaren und/oder als Oberflächenvergütung von Glaswaren, Keramikwaren, Steingutwaren, Porzellanwaren, Kunststoffwaren.Use of the single-stage coating material according to at least one of the preceding claims as a single-stage surface treatment of container glass without hot-end treatment, as a surface treatment for household goods and / or as a surface treatment for glassware, ceramic goods, earthenware, porcelain goods, plastic goods.
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